Развитие методологии полного изучения пьезооптического эффекта в кристаллах тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.07 ВАК РФ

ЛЬВ1ВСЬКИй ДЕРЖАВНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ ¡м. I. ФРАНКА

■ ^ На правах рукопчсу

\ . \

АНДРУ ЩА К Анатолш Степанович

УДК 548.0:535.(327+55» 1

Р03ВИТ0К МЕТОДОЛОГИ П0ВН0Г0 ВИВЧЕННЯ П'ШОПТИЧНОГО ЕФЕКТУ В КРИСТАЛАХ

(01.04.07 — физика твердого т1ла)

Автореферат дисертацн на здобуття вченого ступени кандидата ф13ико-математичних наук

ЛЬВ1В— 1993

Poema ипгояяпвп в Державному иауково-досл1даому 1нстигут1 прикладяо1 Gsjsnoa, н.Шв.

ВаувсвзЗ KspisoKi доктор С1аако-ыатеиаткчшп. наук ЫЩИК Б.Г.

0§1д1£а1 сакшввж дейгтор с1беко-ыатематачинг паук, профэсор ХАРЧЕНКО U.O. ; кшщдат ф1вахонкатаиатнчвт наук, доцэат ЛЛДВ-ШГМСШШ Л.П.

0|ави1адц1и - 1Ш1еськеЯ дергшша ун1варситв*.

Basaos вадбудаться " */ " tp^^JH-ÍL- 1993 року о Хб.ЗО год. вв •eaolxassî сдоц1ая1вовапо1 рад» Д.0£8.26.06 Льв1вського державного ув1вэрсмто*у lii.I.ÖpsiEta га адресов: 2S0005,.Льв1в. вул.Ломоноеова.в, Бзгзха &згчна судатор!я.

S ££сор?£ц1ео шхна ознайаиятась в кауковЛЙ б1бл1отвц! уШвэрсзтоту (ы.Льз1в,Еул.Драгсагагюва,б).

В1дгукя sa ввторвферат ноденлатв ва адресу: 290005, Льв 1в, ву л.Ломоно-СО&3.8. (Явэтнай фахультег,вчзному С0крэта;«в1.

Днторэфарат роэ1сяано jicofhvSs™se p.

ач£ша емфевар слец(ш(эовамо{ раОи, ^т, л)/^

Ношф ф1э.~хяя.наун,професор ^ À.G.H0CEHK0

ЗДГДЛШД ХАРАКТКРЯСТИКА РОБОТЯ

Актуа*ьн1сть досл1даюнь.До педавиъого часу досл1давння

п' езооптичного ефекту <ПОЕ) носили поконплексниЯ характер- 1 стосувались, в основному, куб1чтшх кристал1в 1 д9яки1 прост1ших форм кристал1в ягагшх клас1в симотрИ. Цэ. йуло зумовлено як склад-н1стю експериментальпих вим1рпвань,як1 проводиться 1нтерфоромвтрц-чними методами, так 1 в1дсутн1сто повного анал1тичного опису ПОЕ в ■ кристалах нижчо1 1 середньо! категории Останнв. очевидно, 1 поясняв в1дсутн1сть шал1зу ан1зотроп11 ПОЕ в кристалах. Подалышй розвиток фундамввтальнвх досл1дюань 1 приклада1 задач 1 зумовдпотъ актуальность проведения повного вивчвкня п' взооппгшого ефокту в кристалах ус1х клас1в симетрИ, а само: заповнення магрицъ п'езооигичнт коеф1ц1вгт1в (ПОК), вивчеяня ПОК, цо описують 1ндукован1 двозалошгеняя 1 р1зницю ходу, та 1х кораляц!в з абсолютними ПОК, побудову п' езооптичних. вказ1вяих поверхонъ, 1х пврер1з1в та стэреограф1чних проекЩЯ, аяал1з ан1зотроп11 ПОК.

Кр1м того, викориетання того чн 1ниого кристал1чного матор1аяу в р1зноман1тних пристроях на баз! ПОЕ (в модуляторах оптнчного випром1нювання, вкусткчних дефлекторах,в фэтопру*н1Я динамометрИ та 1н.) вимагав знания величин ПОЕ не т1льки в головнях налрямах кристалоф1зично1 систеии координат,ало а його просторового розпод!-лу з мето» комплексного аяал1зу ан1зотроп11 НОВ 1 набору оппшаяь-них зр1з1в та в1дпов1дник геометр 1Я п* езооптичного експервюяту.

Розв'язання цих задач дав можлив1сть як1сяо по-вовоыу розглядати штавня досл1даашя ШК в чутливих 8в1зотрапках ыатер1алах 1з яаступним 1х викорвстанаяи ддя потреб практики.

Таким чином, повяе вивчвння ГОЕ в крнсталах явдяеться актуапь-вим 1 важливим як з наукою 1, так 1 практично! стор1н.

Метоп дисертац1йно1 робота а розмгток та апробация методологи

повного вивчення п' езооптичного ефекту в крнстахах.

Це забезпечувалась вир1швнням таких задет.

1. Проведения тензоршхм методом феисмонаж>г1чвого огясу и* езооптичного ефекту 1 встановлення спрацешп роботах сп1вв1дяовень для розрахунху поворотних.зсувних та товоротно-зсуинжх п* взоаптячиих коеф1ц1евт1в кристал1в ус1х клас1в овютрИ.

2. Авал1тичний опис ан1зотроп11 ПОВ за дсвкяюгос вказ1вгаос поверхонь для поздовхно1 та поперечно! компонент тензора ПОЕ.

3. Розвиток метод 1в досл1дяешш п'сэскитрпшх влвстивостчЯ. кристал1в. Створення установки для вявчениа ШБ.

. 4. Досл1джвння п'езооптичного ефекту та во го ая1зотрсо11 ддя ря-

- 4 -

ду крнстал1в р!зних tuaclB сиыегрИ.

6. Вивченвя релаксац1Я фотопрутаос?! в твердях т1дах.'

Bbjkobs вошэна.

I.B робот! вшрав теизорним иэтодом для крастал!в трикл1нно1 си-штрИ Is одного р1вняшш отриман1 сп1вв1дноданкя, цо дозволяать знайти вс1 члени матриц! ПОК на ochobI вш!ряних 1цдуковаяих одно-BicHKM тиском зм1н показник!в залоялвння зразк!в Ira врахувалням пруяанх доформацДй. Вставовлея! сп!вв1дцовення в справэдлквшз ира 1йа>1ргзшш1 вс1х не pluianc ну л» поворотних» зсувних та соворотно-зсувиях ПОК для кристал1в Судь-якого класу сшетрП. ■ 2. ЗнаЯдэио осойтшу властав!сть ПОЗ в нязъкосЕШтргчних криста-лах, шса приводить до неоднозначност! у назначена! п'езоолтичних кооф1ц!chtíd як за знаком, так I ва абсолютно» величиною. Для вихлячвния uiel нэоднозначност! правила табору красталоф1знчно! свстеш координат доловлен! вкыогои эадаватн додатн! иапрядо 11 осей. (ХЗгрунтовано в1ддов1да! практнчн! рекошндацИ.

3. Отрглшно загальн! р1вшшня вказ1внлх повэрхонь иоздовзшо! та поперечно! компонент тензора ПОЕ для одвов1сних та ку<3!<пшх кристалл. Як час-псов! вкладки записьы! р!штннл вхаз1вййх совергонъ для нрастал!в yclx клас1в сиштр!! середаьо! та вкг»1 Hareroplü.

4. Виведен! р!вняшя вказ!вянх поверхонь» цо охшсують 1ддуковану

ОДНОВ!СННМ ТЕСКОЙ! 5Ы1НУ ООТИЧНОГО ИЛЯХУ ЗрЕЗКЭ, рОЗМ1деНОГО В

плач1 1нторфэрокетра, а'такоа п'взозы!ну Coro р1знпц1 ходу пра поляршзацШно-оптичних доел Изданиях.

Б. Отримано са1вв1днсшвнвя для визнечэшя поворотных 1 согоротно-эсувних ПОК штодом реестрац!! п'езогмИш просторового юлоиення 0птичн01 ocl.

6.Встановлен! робоч! формула 1 проаналДзовано юалив!сть точного влзначення показник!в залошюиня 1зотроттаих та ан1зотропннх матвр1-ал!в методом повороту плоскопаралельно! пластина Is досл!лхуваного №7ер1алу в одному 1з плеч !нтерферомегра Ыайкельсона.

7. Проведено анал1тия1шЗ огше методики незвлехного вшЛрювання ПОК 1 коеф1ц1свт1в npyniol податливосг1 шдаф1ковашм 1морс1£но-1нтер4вром9тричнны штодом.

8. Заловлен! ыатриц1 ПОК ряду пристал 1в р1зних клас1в симэтрИ. Для них поОудован! вказ1вн1 поверхн1. 1х перер1зи головяими плоцннаш та стервограф!чн1 проекцП, ва основ! яхях проведено анал1з ан!эотроп11 ПОВ в цях кристалах.

Ва вахвет ытосиься.

I, Спроеди! сл1вв1вноаення для назначения вс!х пенульовях члеа!в'

- б -

матркц! Шй кржсталАв будь-пкого кяасу симэтрЦ на основ! вим!рякнх Е'езозм1я оптачкого иляху 1иторфэрокэтричного променя, що нроходать через зразо:-; , при дП мэхаи1ч1тх напругтапь стиску 1з врахуваниям пружно! дэфср.«.ац11 зразка.

2. Р1внягам вкоз]в!И1 поверхонь поздовжньо1 та попэрочпо1 ко?дпо-гюит тензора ПОЕ кркстал1в ус1х фтопругиах груп сореддьо! I вкцо! тсатогор1й= Побудозан1 на основ! заповшгшх г.гатрздь ПОК в1дг:оэ1гзЛ поверхн! для крис?ая1в нХобэту л1т1»е тентвлату л1т1а„ бастрону, олиж>кал1 евкх квзси1в, фтористого Сар1п 1 хлористого натр!® та знэЯден! для кокно! Еоверхн1 1х окстршалш! значения.

3. Р1В!ШТЛЯ ШП31Б1ЕН ГОВЭрХОЛЬ ПОВ 13 ВрахуБО!ШШ ПруККОСТ! ТЗ 1НДУКОВЙНО! р131Г.Щ1 ХОДУ 1 1ШС<5х!дн1 прп цьс;ту р1вняння виез1вж'Д поверхонь для д1от!ес когяюнент пругаого ефэкту однов1сжта та куб1ч-1М7 крч!сгал1в,а такоя поОудовэи! нп основ1 них р1шяиь вкззХвн! поверхн! 1фистал1в н!сбату л!т!ю 1 знаПден! 1х екстрэмвльн! значоннп.

4. йетоди п' сзооптикн:

- 1м9ра1Гло-1птер$ером9тр5тогай метод шзалэкнсго вш!рязашя ПОИ та д1пч:;х коеф1,ц!азт!в пруг:ю1 податллвост1;

- метод визначення повороттсс та попоротао-зсушек ПОК на основ! реестра«!! 1ндуковано1 зи1на просторово! ор1езтсц11 оптично! ос1 1 анал1т!гш1 сп!вв1дно®вння, ко 1х описують;

1итерф>эрдаетричнка мэтод шзгшчешгя з високою точн1ста показш!к1в заломлення !зотропш!Х 1 ан!зотропних мотер1вл1в та сп1вв1дпошэюш, що покладэн! в його основу, б. "Т9хн!чн1 р!шэшм:

- одиоканвлья! вим!р$овач! тоску з однопорядковои 1 багатопорядко-вою реестрац!ею еихЩного сигналу;

- двоканалыгай одаопорядковий перетворгоач тиску 1з кош1внсац1ш впливу.температуря 1 одкочасним И вям1рюванням;

-- двокшальн! пвретворшач! тиску 1з Сагатопорядковою автоматично» реестрац!ею вих1дного сигналу. 6. Наступи! полотакня:

для однозначносг! визначеняя поворотних, зсувгах 1 поворотно-зсувних ПОК кристал1в необх1дно доповннти правила кристалограф!чно1 установки та виОору кристалоф1зично1 систомя координат вимогою задавати позитивн! напрями 1х осей:

- в!дм!чена нэоднозначн!сть визначення п'езооптичних коеф1ц1о<т1в як за знаком, так 1 за абсолютною величиною характерна 1 для ряду 1ниих ф1зичних еф9кт1в,що описуються тензорами 3-го 1 виае ранг1в; •

- п'бзооптичний ефект в кристалах, оОумовлений зм!ноп показника

заломлення п1д д1оо нормальних М9хан1чних напружэнь, повн!ств ошюуеться трьока як!сно б1дм1ший1 вказ1втш поверхнями: оди1б» . для поздовхньо1 1 двома для поперечно! компонент тензора ПОЕ; - для вс!х кристая1в куОХчно! система ноэдовги1Я п'езоот-ичниа ефект приймае максимальна значения при однаковлх кутових координатах напряму поляризацИ св!тла чя прккладання тиску, як1 не залэзгать в!д ве.агшш п'езооптичних коеф!ц!шг!л.

Практична ц1ш1сть робота.

1. Вивэден! формула можуть бути вжоркстан1 для оксперимаитально-го виэначэння 1итерфер0метрич1шм методом вс1х член1в матрац! ПОК кристал!в будь-якого гласу сиштрИ.

2. Отриман! р1вкяшгя для кристал1в серздньо! та вищо1 катогор13 дають момив!с?ь поОудувати на основ! визиачених член1в матриц1 ТОК вказ1в1.1 поверни як для позчовжного та поперечного НОВ, так 1 для 1ндукованих оптичного шляху та р!зниц! ходу.

3. Розроблена програма для граф1чиого зоОракешя э допомого» ЕОМ загального вигляду вказ1вних поверхонь, 1х перер1э1в та

. стере ограф1чпих проекц1Й з штою вивчення ан!зотроп11 ПОЕ га знаходаешя його екстремальних значень. Оставив служить |фитер1бм энаходаення оптималышх зр!з!в кристал1в для 1х практичного застосування в р1зяоман1тних функц1ональша пристроях на баз1 ПОЕ.

4. Запропонован1 пракгичн! рекомендацИ на основ! п'еэоелект-ричного (для полярних) та п*езооптичного (для центросиметричких кристал1в) ефектХв подо вибору шзитивннх. напрям1в осей кристалоф!зично! система координат, ио виключаать кеодаозначн!сть визначення п'езооптичних коеф!ц!шт1в як за знаком,так 1 за абсолютною величиною.

Б. Розроблен! метода: а)визначення з мешою похибкою поворотвз ! поворотно-зсувних ПОН; 0)незалеююго внм!ргвання абсолюгних Е.К та д!ючих коеф1ц1ент1в пруюю1 податливост!;

в)визначення з б1лыиою точн1ств шЛшзнда1в золомлення 1зотроших та ан1зотропннх матер1ал1в.

е. Повыв вивчення ПОЕ ряду крастал!-з дозволяв рекомеадувати 1х для практичных застосувань.Приводиться приклад такого застосування в Сагатопорядкових перетворювачах статичного тиску.

7. Запропоновано ряд техн1чннх р!шень: а)одноканальшШ однопорядковиЯ вим!ршач тиску 1з дифоренц1ального рввстрац1е» ВИХ1ДИСГ0 сигналу;

ОдвоканальннЙ однопорядковиЯ пврвтворпвач тиску 1з конпвнсац! ею ■

вшшву температуря 1 одночаашм 11 точним вим1рюванняы;

в)одноканальн1 багатопорядков! вим1рювач1 тиску 1з даскретким повертанням аяал1затора або АУ8-фазово1 пласпши;

г)двоканальн1 багатопорядков! перотвор»вач1 тиску is синхронии переключениям Х/4- аОо Х/б- 1 Х/З-фазових пластинок.

8. . Вивчення релаксацШшх залежностей фотопруиност! дозволяв встановитп динам!чн1 границ! эастосування фотопрукних матер1ал1в як чутливих елеменПв фотопружшпс первгворювач1в таску.

Апробац1я робота.Основн! результата дисертац!! представлялись на ВсесовзнШ конфоревд!! 1э ф1эикя сегнегоелектрик1в (Ростов-на-Доцу,1ЭЗЭр.) .YIII М!жнародному сишоз!ум! 1з эастосування сегнето-• електрик!в (Clemaon.USA, 1992р.),Укра1«сыю-<ратцузському семпоз1у-м1 "Кондесоваиа речовина-наука 1 1ндустр1я™ <Льв1в. 1333р.), М1жна-рода!й конфереицП "Electronic ceramlC8-90" (РигаДЭЭОр. ),Шжкаро-дяШ норад! "Оптоэлектрошша-89" (Баку.1389р.),Всесоганону сем!на-pl "Оптика анизотропных сред" (Москва,1990р.), Республ1каяськ!Ш конфоропцИ по параметричя1Я кристалооютц! <Льв1», 1990р.), 711 Шпюроди!й конфэренцН "Елэктичн! котоля та засобн вгм!рявання температуря" (Льв1в,1Э$2р.) ,Р9спубл1канськпх сем1нарвх "Оптпчл!' датчики ф1энчнмх величин" (Белый,Молдова,IS89,I990pp.), Рад1 хя-ректор!в 1 науково-техн!чному сем1нар1 Шлсудпрому {СанктЧПэтер-бург,Ки!в, 1988р. ),И1ягалузев1й виставц! "В0С1Ш-88* (Москва.1Э88р.).

Публ1кац11. За матер!аяаш дисэртацИ опубл1ковано б1льзэ 20 роб!? в науковлх куриалах i зб1рниках. OcijobhI з них приводяться в к1нц1 автореферату. Анал!тичняй опис ПОЕ та його ан1зотроп11, а такоя вс1 втйркшння 1 обробка експеринонтальнах рвзультат!в проведен! особяст» автором.Сп1вавтор:1 пркймаля учесть шреважнов постанов«! задач!,в обговорены! 1 узагалыгоШ отргманих розультат!в.

Структура та об'сы ддсертац11.Дисортац1я складаеться 1з вступу. п'яти глав.заключения,списку л!тератури,який включав 283 наймэну-вань,4 додатк!в. ЗагальниЯ об'ш робота 273-стор. Основна частила м!сгить 155 стор. тексту,85 рисунк1в i 9 табЛ. Додатки - 12 стор.

3NICT РОБОТИ

Перша глава побудована на ochobI л1тературного огляду 1з поставлено! проблематики дисертацИ.

Огшсуються в1дом1 метода досл1даення фотопружного е$йкту, як1 полягають у вим1рюванн1 або п'езооптичних коефШ1шт1в %ia ■ кваз!статичними методами фэгопруяност! або пружнооптичяих

коеф1ц1етт1в pin дин8.ч1ч;зая штодаш. ОЗгозорпзться проблема ваз-■ начення знак!в фэтопрупзи коеф1ц1ен71в ic^ та р1г]. Аная!зуюгься метода екстаркшнталького визначення абсол¡отаих ПОК тс^, що опису-вть Е1 езозм1ну показник!в заломлэшш, а такоз ПОК 1ядукованого двоэаломлещя тс^ 1 р!зшщ! ходу тс^.

В к!нц! поршо! глава проанал1зовано plaul способи геометричкого представления ан!зотроп11 ф!знчнкх ©фэкт!в, цо описуютъся тензорами видах ранг!в,як з допомогов характеристичных, так i вназ!вних поверхонь. Приводиться такон анал1з побудованих в л!тератур! вказ1мш. поверхонь та 1х стереогреф!чкых проекц!й для р!зних ф1зичннх ефект!в в кристалах.

Друга глава присвячена <£еношнолог1чкому опису п'езо-оптичного ефекту в кристалах.

Особлив1сто вс1х ран!ше проведених феноменолог!чних опис!в як п'езооптичнсго, так i 1ших ф1эичних ефект1в в те» ко вс! возш зд!йсц0н1 на основ! единого математичного апарату , а сама традацШшм класичним методом перер1зу характеристичких поверхонь. Складн!сть останнього та гром!эда!сть ыатеыатичних розрахунк!в при floro проведена!, особливо для низ ькосиме тричних кристал!в, спонукали нас при аналогичному опис! п'езооптичного ефекту схористатись твнзорнил летоОол, який дозволяв 1з одного загального р!вкяння отримати необх1да! робоч! си1вв1дношення для розрахунку вс1х !сиуючих компонент тензора ПОЕ, нав!ть для трикл1нного класу симетрН. Отриман1 цим методом в дисертацИ робоч! форму ли для кристал!в тршсл1няо1 симетрН дали мо«яив1сть п1дтвердати достов!рн1сть ран1шо огриманих класичним методом аналог!чних сп!вэ1дношонь та скоректувати ряд формул, п!зн1вв п1дтверда»них повторшш Зх доводом там яэ класичним методом.

Кр1ы того, простота та коюшв!сть ruerno глябиого i повн1шого анал!зу вс1х достушшх умов п'езоогтачного експэрименту при • тензорному метод! забэзпечили внведеияя додаткових сп!вв!дновень, цо,. разом !з усуненнш описано! югаче иеоднозначност! за знаком пра вим!рюванн1 неголовних ПОК,' дозволило .сутт^о спростити остаточн! робоч! формула для розрсг. яку абсолютшх ПОК. Б!льше того, отрнман! сп!вв!дноавння для розрахунку шголовних ПОК крастал!в трпхлйшого класу снметрИ е повн 1сто справедлив! для внаходаення вс1х ненульових члэн1в иатриць ПОК крлстая!в iisssx клас!в симетрН. В1дпов1дяий аная!з цодр експернмеятального заповяекня кштриць ПОК для вс1х клас1в сниэтрИ, разсш 1з дашши про DOTplOsy к1льк!сть зразк!в, lx ор!<нтац!а та необх!дае число.

п'езооптичннх виы1рввань приведет в друг1й глав1.

Проведения тензорним методом ■ анал1тичний опис п'взооптичного афекту показав, по таким методом можна зд1Яснити значно оператнвн1шэ феномеполог1чний розгдяд 1 Оудь-якого 1шгаго Ф1з1ггаого ефекту, то описусться тензором видого рангу.

Наоднозначн1сть визначення вбсолютних ЙОК.В1лм1чено ц1каву осо-блив1сть,а саме:вс1 неголовн1,за винятком д1агоналышх поворотно-_ зсувних, абсолютн1 ПОК визначаються на практац1 э точн1стю до знака в заяежност! в!д вибору право1 кристалоф1зично1 система координат, тобто в неоднозначними за знаком. Запропоновано для усунеяня uiel нэодюзна'"юст1 правила вибору кристалоф1чних осей дойовнити вимогою задавати додатн1 напрями 1х осей. Б1льше того, швиконання останнього мокэ взагал1 привести до неправильного результату 1 за абсолютною величиною у визначенн1 б1льаост1 поворотних та нед1агональних поворотно-зсувних ПОК.

Для усудання niel неодаозначност1 пропонуюгься практнчн1 рекомендацИ для задания додатн!х напрям!в осей кристалоф1ыично1 свстемн коордялат на ochobI п' езоелектричного ефекту (для 10 кдас1в сшотрИ гтоляршсс кристал1в)- або а на баз1 п'сзооотичного ефокту (для рэшти 6 клас1в центросиметричних кристал1в, для яких характерно ноодяозначн1сть визначення ПОК).

. В Hlft глав! прсвадвдга такоя анал1тичний опио ан!зотроп11 ПОЕ па осшв1 вказ1вннх поверхонь (ВП).

Обмэкявйзюь роэглядсм вкаэ1внях поверхонь для головних компонент тензора ПОВ ojshobíciee: га куб1чннх кристал1в (вс1 1нэ1 поверти! для зсувних, поворотная та новоротно-зсувних ПОК носять' скорее чиста теоретичнв значения 1 по oboíR cyri малопридатн! в практичному вккористанн1), записано загальне р1вняння вкаэ1вно1 поверти (tlmhttojnatwKzu кенэара п'еэоопшчного ефекту тс^:

+f?lai3 >^э4»°йЭ+*1 4C (Qit > «УЛпЭ )+2ai1 °b>3} +

+?-1t6iaiioti2 «& ÍQisai3 (<& -4¡¿ >+2aiiai3ami u

+?-VfaHai3((4-^1 >+2ai2a13amlata2}f2,t44{aí2al3am2aK»3f

Тут an -ai2,cti3 Ta am1 ,ai«2,ara3_ в1даов1Лио напрямлямч! косинуси ншрям1в поляризацИ св1тла 1 та прикладання нормального механ1чно-го напруження m в!дносно осей Х1, , Х^ кристало{1яи'«го1 система

координат.3 мэтого спроцешш подалыаих розрахунк!в осташе р1вняшш записано для г1г.отетично1 матриц! ПОК, яка аналог 1<ша матриц1 шшсу симетрН 3, алэ з такою умовою: 1 "^б^п^г*

Тод! для поздовхаао! компонента, для яко! 1|ж|г (г - рад1ус-век-тор), иапрямляич1 косинуса в сферичк1й систем! :<оорданат Оудуть р!вн!

а^^.вшвсоаф; а1г=апе=а1г'Эа1Пф; (2)

Шдстшюшо» (2> в (I) отрюлушо р1вияння бназ1Ьпо1 повэрзн1 поэОовтього ПОБ

1 е1л46+2 г~%11 +тт66 )01п4вз1пг(рсозг<|>*- (1с1 ^ме^ )э1пг0><

«соз26+и33соэ48+£ )а!пЗ<р-(1с2^+2ж5г )соз3ф1ы1пэ0соо6+

+1/4(т б<-2-н;б1 )в!п4еа1п4ф . (3)

Дг.з поперечного ПОВ, виходячи !з ф!зично1 обмеяиност! на допустим! просторов! полоаенвя наярям1в поляризацМ св!тла, ш> поширюеться в анХзотрошому наггрям! кристала, Оули знайден1 . р1вняння двох мокливих вказ!вних поверхонь:

1) вказ16т( тюверхн1 гющшацИ св1пиа (1|г,Й11), для яко1

=а1п0соз(|>; а^2=а1пва1пф; а^3=созЭ;

<^,,=008(90 4ф)=-в1лф; а^созер; 0^=0. <4)

тод! тс^^='с12о1пг0+2 (1С11 -х1) з1пгеа1л2фСОБ2(р»-'(С31 соаге+

+2(1С52соаЗч>-1С4181пЗ(р)а1п9созе-1/4(1с1б-1-2^б1>э!п20з'1п4ф ; (5)

2) внаэ1вно1 поверхн1 лехан1чнсго напрухення (й|гДш):

а^=-а!п<р; а12=сое(р; а1з=0;

а^эАпЭсозр; а^зШЭз !ир; а^соес, ^

тод1 я^5^ 2з1п2е+2 1 --я, 2-^66)8!11гвз1.Г(рсо82ф+тс13соз2е+

+ (хг5совЗф-'к:14в1пЗ<р)81песове-1/4(7::б+2'!Сб1 )Е1п26в!п4ф. (7)

Такш чином, на в1да!ну в1д <5!лызост1 @1зычних е^вкт!в, як1 описуються тензорами виде 2-го р-^гу 1 ан1зотроп1я яках характеризуемся безл!ччю вказ1вних по. -рхонь„ п'езооптичняй ефект пова!ст» шзша оотсати ойтжвиш числом шаз1вних поверхонь.

1з загальних р1внянь (3), (б> 1 (?) шляхом ваиреслепня коеф1ц!шт!в. р1шшх нуля, аОо постановкою я16=-2я61чи «к, 1 -я., 2, Оулн записан! р!внянвя вказШшх поверхонь поздовпньо! 1 шперэчно1 компонент тензора ПОЕ для кристаи!в уо1х фэтопружних груп середньо! та шщо! категор!й.

Для практичного використакня вказ1вних поверхонь о ;щсертац1йн1й робот1 знайден! р!вняння в!дпов1дннх поверхонь {э врахубашшл пруячош1 та на основ! 1н0у1юванхп р1з>ащъ хоОу.

Для побудоси вказ1вннх поверхонь 1з врахуванням пругиост!, аналог1что як 1 для ПОВ, отримано необх1дн1 два р1вняння вказ1внкх поверхонь Б^^та непорочно 1 компонента тензора прушю1

податливост! Э^.Тод! для кокно! вказ1вно1 поверхн! буля записан! р1вняння в1дпов1д!шх поверхонь 1з врахуванням пруиюст!» а сама.

1.Для вказ!вно1 поверхн! поздовзшьо! компонента тензора ПОЕ величина зм!нн опшчного вляху зразка з показником заломлення п^ на одипицю його довк..ш а^ в напрям1 просв1тле1Шя та одкгаодэ

. прикладеного навантанення ош р1вна

<-5%-)!1>=:Г<в^)=-^пЧ/2<"35Й>(п1-11 (8)

га

2.В1дпов1дно для вкаэ1вно1 повархн! пояяризацИ св1тла

3.Для вказ!вно1 поверий М9хан1чкого напругакня :

(Ю)

п> к

АяалоПчно для побудовашх вказ1ших поверхонь головних ПОК записано два моклив! вар!антн вказ1вшп: поверхонь 1ндуковано!

зм!на р!зиэд! ходу: 2> . <12>

Тут кутова залежн!сть пс::азшта заломлення для однов!сиих кристал1в мае вктляд

„ -( соз!е Г1/2 # {13)

по П1

п , п - звичайний та незвичайний показники заломлення, а %,, - це о в ■ JJ

в перер1з 1зотропною площиною вказ!вно1 поверхн! поздовжш,о1 компонента тензора ПОЕ, який легко знзЯти !з (3) при умов1 0=90?

В т р в т 1 й глав! описано особливост! експерименталыго1 установки ! методичн! аспекта вивчення п * езооппгшего ефэкту в кри-сталах.а також розглядаються запропонован1 метода досл1джо!шя ПОК.

Створена на баз1 1нтерфэромотра Маха-Цендера ун1версалън& лазярна установка дозволяла проюдити, не м1няючи пол огання зразка, почерговэ вим1рюпання абсолютних п'язооптичних кооф1ц!етт1в та ПОК !ндуковано! р1зниц! ходу на основ! вХдпов1дно

!итерферометрично1 та поляризац!йно-оптичко1 методик. Цэ давало • моялив!сть пор1внювати огриман! р!зними методами результата, одаочасно гараятуючи 1м сяльшу достов!рн1сть.

П* езооптичн! коефЩ!®^! визначались летобол ехтрв&ыъиха ' иепен&лвносл&й по зсуву на п екстремум1в ч1тко сфорловоних 1итер-форенц1йних картин або, при магагх ГОК, деяобод беопосереОнъого виз>ипвния зсуСу 1пторфэрещШю1 картини на в кран I.

Завдання -заповнення матрзад! ПОН кристал!в, особливо вперое синтезовашх, вимагае знания значень 1х пруаашх коеф1ц1сит1в та показник!в заломлення. Техн1чн1 р1шення, запропошвап1 в робот!, дозволяють влм!ряти необх!дп1 параметра на т!й ко Штерферометрзч-н1й основ!. Розглянемо 1х.

1мбрс1Кно-1нтерф91Х>метричниЯ: метод незалеших вим1р8овань п'езооптич"их та прукних коеф!ц1шт1в.

Цей метод базуетъся на принцип! вим1р»вашя 1ндуковано1 зм!ви оптичних илях1в зразка для двох серэдовзд: спочатку в гов!тр! 0А1кв1* а тот1ы в 1м0рс!Ян1й р1дин! Сум1сний розв'язок

р!внянь щодо ьаличин та бА*^ прщ,о;лть остаточно до

внаходаення як п* езооптичних, так 1 д!»чих гоугашх коеф1ц1 шт1в.

Запропонований метод розширюе область ¿.г.ористання в1домях 1мерс!йно-!ятерфвроштр5г тих метод1в ! с ггрлданаш для досл!давш1Я температурних та длспэрсШшх зелеююстгД 1ю:-с з ияроких межах змШ температури чи довхоши хбил! св!тла.

Тнтерфоромэтричний метод вк/л!рювашя показник!в заломлення К№стал1в. Цей метод базуеться на вим1рюванн! зм1ни оптичпого шляху Л плоскоп8ралелыю1 пластини !з досл1ддуваиого кристала при 11 поворот1 на кут <р в одному !з плеч Затерфоромотра. Так для 1нтерферометра Майкальсона зкайдено сп!вз1. дошення для безпосеред-нього розрахукку показшха заломлення дос ч1даувано! пластини:

п_а!пг<(н-(1-совф-&)2 ^ (14)

2(1-С08<р-Д)

Полояе ння пластини на установи! вкзнача е, я кий 1з показшкЛв заломлення одно- чи двовХсних кристад1в вим1рюоться в дан1й гогмотрИ експерименту. Для цього ые' ду пораховано з допомогою БШ значения похибкн вп вим!рввання показника заломлення в залсююст! в1д кута повороту оласявш 7а 'II показгшйа заломлення. Так для реально прийнятих значевь похнбок вям1ршаяня (р та 4 ы1н1мальне значения Сп становило ~4-10"6 при <р=75°. Останне вказуе «а прецазИШсгь методу та дозволяв рвкомевдувати Аого,кр1ы п* езо-огггичша досл1дгенъ,1 для 1таих вауковях чи практичних застосувань..

• ' ' -13-

В1дм1тимо ер одая ютод, п'тооптачних досл!дшнъ, яхкй дозвшшз з ВЕЩои точн1стю Еизиачатн попорота! та поворотко-зсувл! ПО:: !Шэькосю;отр!Г!1Пгх кр!1стал1в, як1 Пиерферокотргглв»! катодом пязначаються з ипПотко» похябкоэ. 0станн1й базуоться на пржпет! рвсстрацИ п'гооз?л1ня просторопого полокншя оптачно1 1ндакатр1!са. Тан при д!1 нор?галыюго мохпн1чяого иопругюшш, ■ няпршсппд вздопз оо! 2 монокл1шгого ¡{ристала, Його оптачна в!оь поворноться па кут а навколо ос! У. Експэршентольна рэестрац1я зсув1в на куга р® (пздовя В9ртакалыю1 ос1 2) та р^ (з порпэндахулярно'ду напря?д1) просторово1 ор!аэтац!1 опт!гшо1 ос! дозполяо на основ! знс?1деши фэрмул (при малих кутах а)

а=агса1п((а1пР2)/п2э!п7) (15)

та дУ=агсв1п(<з1лр|)/па) ' (16)

роэрахувати в1дпгов1дно кут повороту оптично1 1ндяка?рися а та Ем1яу АУ по.%г-;г /го кута V м!я оптачтмя оста. Кут а однозначно визначеа псзоротниЯ козфЩЮТг , (в да ючу вкладку "53). зг1дно в1домого сп1вв!дооте>ння ^■»(а.,-^)!;©«/^ <п=1,2,3).

АпробованиА на 1фиклад! 1фпстал1з ТГС+Х-чх-алан1п цой кэтод звбезпечував досить висону точн!сть ро сотрпцИ кута Ов»О.ОС)2грпд

в!дпов!дяо поворотдат. а3-4%.

Розрахунок п*с5- ■•.Изя ку.»а м1я оптачлкки осями, ог1дно шго сп!вв1даош91шя ^'У^Р'* (!га"51р'/ (!58_|,п'11/2• дав -!,а,19КПЯ ДУ^ ■■=0,014град, цо в границах похябки експеряшнту добра сп1впадае 1з вим1ряним значениям цього кута .01 бград.

Заворяуе главу огою методики побудощ загаяьного виду Еказ1внах поверхонь та 1х стереограф1чнях проекц!Я, Запропоноваго ообрагзпня об'шного виду ВП створвватн з допомогои ЕОМ лтаОол мерив 1онсиъних {(р=сопвг) га енвапоркиътт (0»сопв1) перершв 1з наступним в!добрааэнням 1х на ллодану рисунка. Розроблена для цього програна дозволяла задавати початков© вначення, крон та грашц1 зм1н кут1в 9 та <?, тол самим п1дбирашя шзйкраар 11 зобраютння 1з ч!тко вядашми на рисунку особливостямя для двох ввд!в в!добраг»нь: 1зом9триному та' фронтальда-дшотричному. Розглэдуто токоа особлявост! дабудови на Ш1 сте»роогреф!чгах проекЩй ВП та поровага анал1зу ш!зотроп!1 ПОВ на 1х основ!.

В четверг, 1 Я глав! приведен! седавп1 рэзультвтя досл1д8с9ння ПОВ в крясталэх, шбраиях для штробацИ розвинеш)1 в робот! методики повного вивчеяня п* сзооптичного ефэкту.

Щобат л!т!р <НЯ). Для вмудачения нэодвозначност1 ев ввеком, власкшо! нэ го лонгом ковф!ц1сягоя та цього клаеу снметрИ,

Таблица I.IT œooimml коеф!ц1енти п1обату л!т!ю (в or.IO"12i^/K).

Умови експо риш-нту w Вне-COK Bro-COK SkmB 'W P°3~ paxoBaid 13 ^im ^.poapagoBaHl 13 Тол

""ta. внесок пруж- H0CTÍ

i г г 1 2 3 «^=-0,4510.02 «31=+0,49i0,03 227 65 -127 35 +10,2 +0,20 +10,4±0,б

1 3 1 1 3 2 •R, ^-0,4810,02 ^,=0.11*0,016 238 28 -138 72 -тс21П|=-7,0 -6,9 0 -6.9*0,3

г í г 2 t 3 Кг2=~0,46Ю,02 ic,p==0,45i0,03 227 63 -127 37 « ■ 3 -10.5 1 - -0.20 -10,7*0,5

г з i 2 3 2 К1г=0,1Ь0,01б •Kg2=-Q,49±0,02 28 238 72 -138 « 3 -Кггп|=+7.0 +6,7 0 +6,7*0,3

з 1 г 3 1 3 1£23=+2,ÛIQ,1 iî„=+1,7±Q,07 es 85 12 15 3 *'г13^2 Э^г" +6,2 -0.22 +6,Q±Q,3

3 2 1 3 2 3 ,9±0,1 ,5tO,OT 87 83 13 17 * . 3 -5.3 +0,22 -5,1±0,3

4 4 1

1 1 4 4 3 4 fC41«-1,9t0,07 «44»+0,23i0.t0

напряш осей Х2 та Х3 задавались на основ! коеф1ц!ап1е cl¿2 i d^ поздовгнього п'езоелэктркчшго ефэкгу, ч!тко реестрованого на. зразках !з КЛ !ндакатором полярност! аОо к осцкдографом.

Як приккад приведено таблица I, в як!й представлен! ochobkI результата вкйрювань та розрахуш!» п * езооптцчних коеф!ц1 sitíb кристал!в н!обату л1т!й.Вам1рян! та розраховзн! на основ! абсолютних ПОК п'езооптичн! кооф!ц!енти Ьвдукованого двозаломлевня корелюють за знаками та сп!впад&ють !з задов1яыюю точн!стю за абсолютними величинами. Лостое!рн!сть отримзикх р5аультат1в п!дтвердауеться, кр!м того, р!вд1стю ,чк абсолютных ПОК, так i ПОК 1ндукованого двозаломлешя, Biaiipaw® в plasrax геометр!ях п'езооптичного эксперименту (дшз.табл.!).

В!дм1тимо, цо аналог!чн! вим1рювагия та розрахунки, зг'1дно таблиц! I, проведен! ! для вс!х 1шкх досл!даэк;а кр»стал1в.

Ш основ! побудсвзЕОТ вкез!в!г.к воворхопь то 1х стерэо-граф!чних проекцМ для поздогакньо! (дта., як прислал, рис.1) та двох шперочиих кокпошпэт тензора прсводоио

апал1з ан1аотроп!1 п* езооптичного ефокту п крзсгалях н!обату л1т!в. Л само. Як поздовгэгш, ток 1 попг-ртчкпЯ ПОЗ волод1о коптрасиов ая1зотроп1оо, вклстгтки 1явэрс1о • опака офзкту. П'сзооптичн! ВП для 1М пе а ф1гура'-п обортапчя, со в!дав1дас в!дом1й теорем! Германа. На стероогрвф1чяих гфоегсц1ях ВП ч!тко проявляешься 1х ан!зотроп1я та сиштр1я: наявп!сть ос! скштрП третьего порядку 1 трьок плокзш симэтрП, перпопдакулярпих до шющини рисунка. Максимальи1 значения для та розраховаг! 1з умови дк/д0=0, 8%/д<$*0 ! становшш 2.2 та 2,1Бр, ЦО в!дооз!да8 кутам 0=0,Баге/(я, 2~тс31) Ы2°. ф=30о,150о,270о та в=0,б»

«агсг8(1си/(1с1э-1с12))~100. ^90°.210°.330° в1дпоз1к!оЛ1е сп1впадав 1з п1даов1дякми значениями, вкзначегаяет експернжэнтально на осксв! стервограф1чиих проэкц1й. Для поздовгньего НОВ ыаксимальн! значения ефокту, визначэн! за допомого» ЕОМ, стаювили 1,9Бр прз таких значениях аргумент1в: <,^90°,210°,330°.

В!да1тимо,що будувдлись (днз.рис.1,2) япка верхи! част;пи вка-' з1ипа поверхонь.а 1х.пов1ый пяглпд мояна представатя, од!Яс!зп5зз у явив в!добраа®ння побудовтгах поверхонь п цвнтр1 координат.

3 метой мозливого практичного викорпстаняя крпс?ал!в ¡Исбату л1т1ю були побудован! ьказ!вн! поворхя! !з врахувзпшм пругзюст1 та 1ндуковано! зм1ня р!зкиц! ходу, ваходячя 1з р1ЕПЯнь БЯ для кристал1в класу симетрИ Зп. Проанал!зовано отрпман! поверхн!, оц!нено !х ан!зотроп1ю та екметр!», для кокно! поверхи! назначено з дспомогою ЕОМ екстремальн! значения та в1доов1да! 1м кутов! координат» наггрям1в тиску, попмрення св!тла та Пого поляризацИ.

Танталат л!т1ю (ТЛ). Аиал!з результата п'езооптичних досл!даэпь криствл!в ТЛ проведено в пор!вняи! !з крясталами КЛ. Пор1вняно значения ПОК, отриманих нами статичикм катодом 1 розрахованих за сп1вв!даопешяы "я^р^Б^ па основ! вкм1ряпих в л!тератур1 динам!чшш методом пруяпооптичнпх коеф!ц1сят1в р^ танталату л1т1ю.В!доутн!сть в!даов!дпост1 для -х14> ! пояснено на основ! Ямов1ряо1 неточном! у визначэкн! смааНа коеф!ц!еят!в Э14 1 р1 д, як! виэначзються з точнЮтю до знака внасл!док неоднозначзюст! вибору крясталоф1зично1 ' система координат, описано! в друг:Ш глав!.

Аналог!чно в пор1вняна! 1з НЛ проведано еиал!з ен!зотроп11 ПОЕ. В!дм!чено, що в!дм1нн!сть лияв двох ПОК ! тс.. при рештя вс!х

Рис.f. ЗагаяьяиЯ вигляд (а) вказ1внс1 повэрхн1 поздовянього ПОЕ та il сте-р0ограф1чна проекШя (б) для крястал1в н1ооату л1т1ю (?>=0,6328kx?.i, Т=20°С, вс! цяфрк - в од.Бр=1СГ12 tê.Ai).

сп1вм1рних коеф1ц1 стол приводить до суттевнх вм!н rat за формоэ так 1 за веллчинои вкеэ!вних повэрхонь. Розраховвн! какспмалън! значения для п" озооптнчжп БП полярлзоцИ св!тла то мэхен!чпого напру:го>шя сталопяля 0,71 та 0,74 Бр для кутогпх координат в1дпоз1дцо 8=41°, <р=90°, 210°, 330° та 0«26° при тих го значениях <р. ЗиаЯдено» то экстремальна значения для поздоваиьо1 ВП стаповить 0,62 Бр 1 з!диов1дао 1зол1л11, яка сп1впвдао 1з коловим пэрер1зом на ствреограф1чн1й проонцИ. Таким чином,максимально чутлив!сть подо ПОЕ для крпстал1в ТЛ майзо в 3 раза мэяша,л!з для криствл!в Ю1.

Проведено такоз комплексно вявчэння ПОЕ 1з анал1зом його шИзотропП для крастал1в сгронц1А-бзр!вэого н!обату (НВО) або, як 1х щэ називаоть, бастрону ( х!м1чна формула Ba^Sr^ ^IbgOg для х=0,39, клас симетрИ 4mn).

Проавал1зовано отриман! результата. Bol розраховои! абсолюта! ГОК в1дпов1де»ть один одному зг1дко структура матрзяд! ПОК класу симетрИ 4шя, а таков добре корелвэть 1з ПОК 1цдуковшгого двозаломлення,- що являеться хороаою експэрэаэнталыюю айробац!еэ 1мэрс1йно-!нт0рфэрометрзчиого методу„на основ! якого визначаяись шв1дом! значения пруяних коеф1ц!ет?!в бастрону.

Проведено апал!з ан1зотроп11 поздовзяього i поперечного ГОЗ з кристалэх НБС. Вказ1вяа поверхия тазув на суттету

ан1зотрол!п поздовжнього ПОЕ, на в!дм!ну якому попэрэчний ПОЗ • кристал!в НБС проявляв дуге слабк! ен!зотропн! властнвост!.В1доут-н!сть oci обэртання в гобудованих ВП экспериментально п!дтзердзуо строг!сть теорем Гормана.А цэ означав,що ливе кристалл гексагояа-льних клас1в симетрИ будуть мати так! п'езооптичн1 ВП, цо s повэрхнями обертаиня навколо ос! ностого порядку. В1дм!чаеться, що вс! ВП бастрону за свое» симетр!ио в!даов!даять класу сзагатрИ 4яа>, тобто волод!вгъ Bicca симетрИ 4-го порядку, чотирма площянамя симетрИ, що проходять через щ> в1сь, та плопданоя симетрИ, перпендикулярно» ос! симетрИ. ЦаксьшальинЙ п'езооптичнай ефэкт,р!вннй_ 4,7Вр, для ВП поздовжнього ПОЗ реал!зуеться пря уков! 0=90°,' <р=45°, 135°,225°, 315°.

Анал1з ан!зотроп11 TOS в куб!чнях кристалах. Для йор!Еняшя проведений енал!з ак1зотроп!1 п* езогаггпчшп властавостей щтстая1в двох рХзжя фотопругтих груп куб1чно! сммотрИ: алвмокал!ших квасц!в класу скмэтрИ иЗ та крнстал!в фториду бар!й 1- хлориду патр!а класу сиштрН гпЗз.

- - - - ------- звания вс!х член!в матриц! ГОК

Ркс.2. Загальний вигляд (?) вкаэ1вно! поверхн1 поздовянього ПОЕ та 11 гарер1зи (Ö) головюши площинами Х^Х-Ц^и ,2.3) для кристал1в ВаР? 1 (А=0,633мкм, Т=20°С, вс1 цифри-в од. Бр)

; - 19 -

¿»годом. Значения ГОХ для криотал1в фториду бар1в 1 хлориду иотрХя взят! 1з л1торатур1.11Х дазрол.

Для поперечного ПОЯ кртетлл!» гшюу сшэтрИ кЗ ВП тшркзсцИ св!тла 1 мэхан1чного папругогси в одяаков1, лета погтрнут! па кут 90° яавколо оо! Хэ» тсбто «{^-«^(ф^ОО0), ¡¡а лротапогу .та в1дпов1дн! ВП для кристол1п класу сккэтрИ :тЗя а пося!сти тотоггП. На основ! побудовапих ВП показано, с;о поздовжи13 1 пошро'пягй ПОЗ в оптачно~1зотроп:та кристолаг куб!чно1 сгадотрИ проявляв» сутгсву ан1зотроя1ю ( яскравкм доказом а ВП поздовкнього ПОЗ криотал!в !ЗаР2, приведена, як приклад, на рио.2). В1дл1чоотьсл ц1кава осоОлив1сть: для вс1х ¡ф::стал1в куб!чно1 систеки поэдопгн1Я ПОЕ приймае максимальна значения при оОнанових ошчеккяг ¡сутвих иоорОшат 0=агс1е2~54,7° 1 ср=45°, 135°, 225°, 315°. Цэ онал1ткчно розраховано та експерименталыго ппрев1роно па тръох вивчэних куб!чних криеталах 1 мае вааливе практична значения з точки зору знаходження максимально! чутливост! при поздовжиьому ПОЕ для вс1х куб!чких кристал!в.

В п' я т 1 й глав! рсзглядаеться один 1з шалнвих яапрям1э практичного використання явта кваэ!статично1 фотопрукноот1, а само, для Екм1рювшшя статичного таску. Описуються розроблен1 пристро! на баз1 ношп роэрахованих матричним методом Джонса поляризацШга-оптичшх схем, захицених авторськими св!доцтввми 1. спрямованих на розтиреняя д!апазону визначення тиску, Шдвтцення його точное?! та спроще!Шя 1 автоматизац!» процесу вим!ргоань. Описан! в1дпов1да! принципа робота в автоматичному ревам! одноканальних та двоканалышх мм1рювач!в тиску 1з однопорядковою та багатопорядкоюю реестрац!но виз1дного сигналу, двоканального одаопорядкового перетворгжача статичного тиску 1э температурной компенсац1ею та одночасним 1! вим1рюванням.

На приклад! гтрозоро! н'озокерам!ки ЦТСЛ 9,6/65/35 було вивчено релаксац1йн1 законом!рност1 фотопруяност!, цо проявляться э часов1Я зм1н! 1ндуковано! величиям р!зниц! ходу п!сля пршеладання ф1ксованс>го навантааення чи його зняття. Проанал1зовано залеакост1 величин релаксацШшх р1з1шць ходу та час1в рвлаксацМ при зм!н1 тиску. Так! досл1даошя мають важливе аначення при фотопружних застосуваннях оптичних матер!ал1в.

В додатках приведен! необх!дн! таблиц! матриць п'езо-тичних та пружних коеф!ц!шт1в 1 сп!вв1дношення для визначення ПОК кристал!в . трикл!лно1 симетрИ, знайден1 теазорним методом, приводяться спрощен! робоч! формула для безпосереднього визначення

вс1х 1спуоткх абсолютных ПОК крисгал!в будь-якого класу скметрП, а такок даються р!вняння виаз1вннх поворхонь поздовкньо1 1 попэрэчно1 компонент тензора ПОЕ та необх!д11их вказ 1втя поверхонь поперечно! коиюпэнтк тензора пруиго1 подаглнвост1 для кристал!в серодньо1 та вищо1 категории

осшзш РЕЗУЛы&та I васновка

I .Тэпзорним методом проведано фекошнолог1чний опис ПОЕ в кристалах тршиШшо! симэгрИ. Показано шреваги цього методу в пор1внгаш1 з грои!здкЕМ методом парэр1з1п характеристичшх поверхонь. Виходячи 1з знаково! дагльност! сп1вв1дноаюнь лля розрахунку нэголовннх ПОК, зкачно спрощен! робоч1 формула для ыгЛряаання вс!х члэШв матриц! ПОК, вилючаючи найб1лыд ои!зотропн! кристалл тршсл!яно! сиыетр!1. Й.Встановлэио неодкозиачн!сть вкзначэння неголовних ПОК за знаком, а в ряд! вшадк1в ! за абсолютною величиною, яка характерна для ряду 1тшх ф!зичкж ефект!в, цо опксуються тензорами 3-го ! в»ще рш!г!в. Ця нэодаоз1ШЧн!сть йога бути усунака при однозначному выбор! додатн!х напрям!в осей кристалоф!зично! система координат. Приводиться в!ядов!дн! практичн1 рекокекдацП на основ! п' езоэлектричнога (для полярних) та п' езооптичного (для центроснштрнчшх кристал!в) ефвкт!в.

3.Проведено анал1тичний опис ан!зотроп!1 ПОЕ в кристалах та на основ! експержентально заповнених иатриць ПОК для ряду конкретних кристал!в побудовано п'ёзооптичн! вказ!вн! поверхн1, вивчен! 1х особливост1, а сама:

а) в сфвричн1й систем! координат отриман! р1внян..я вказ!вних поверхонь для поздовжнього та поперечного ПОЕ кристал1в ус1х клас1в силе три серэдньо1 та вицо1 категор!й;

б) ан1зотроп!я ПОЕ в частин! зм1н показнкк!в заломления при д11 нормальних мэхан1чних напрушнь повн1стю описуеться трьома якЮно в!да1нтж11 п' езооптичними поверхняш: одн1е» вказ!вною поверхнею для гоздовгазього та двома поверхиями для поперечного ПОЕ. Це • як!сно в!др!зняе ПОЕ в!д ряду 1нших ф1зичних ефект1в, як1 описуються, як правило, безмекним числом вказ!вних поверхонь;

в) виведен1 р1вняння вказ!вних поверхонь ПОЕ !з врахуванням пружност! та на основ! 1ндуковано! зм!ни р1зниц! ходу, придатн1 для побудови вказаних поверхонь в сферичн!й систем! координат. Для цього додатково отриман1 необх1дн! р1вняння вказ!вних поверхонь поперечних компонент пружного ефекту для однов!сних та куб!чних кристал!в вс!х клас!в симетрИ;

г) для крмсталШ н!обату л1т1п, тантзлзту л1т1я, Састропу, алиюкаи1евт квасц1в на осноэ1 експэрагеяталъш зшюшоних ix матриць ПОК, о такса для куб1чнж крпстал1в фтористого Ocpln ■ 1 хлористого натр1в,побудован1 з допомогои ЕШ 12саз1ш1 noBspxnl для поздовжнього та поперечного ПОЙ, головн1 парор1эа та

стереогроф1чп1 проекцН, для яких:

- п' етооптичгсй ефэкт иап1ть у випадку па2б1лш високосюаетричкях кристал1в куб1чпо1 састеып, проявляв значну ад1зотроп1в, шипгяагяя ам1ну знака ефэхту;

- годна з побудовагои поверхонь, в т.ч. для кусЯчзпх крястал1в, не а ф!гурою оберталня;

- aHoJilTS'ituvi методом,юацо цв вдавалось, 1з сп1еп1дао2онь dr./3'f=0 1 &Z/8QO та експердзгвнтально за допсмогоя ЕСУ на осноз1 стереог-раф1чпшс провкц1й шзначеио екстрекалън1 значения ПОЗ дяя sclx дослХджэнлх крястал1в та в1дпов1дн1 1м геосметрН експергадапту;

- веоч1кувап5м виявялось те, tr,o для ас!д боз задатку крпстал1п нуб1'шо1 кгсто!Я! максимальна значения поздовзяыэго ПОЕ в1дпсз1дае одпаковпм кутовкм координатам напрям1в шлярззацИ сз!тла ча прля-ладання таску, р1вш:м вп=агсtg21 7°, <^=45°, 135°,225° та 315°; е) на прж<лад1 криотал1в н1обагу л1т1а проанал!зовано ая1зотроп12> просторового розпод1лу 1ндукованих зм1н оптпчлого шшху та рЮхкщ! ходу.еэлитлни яхих в валливимл в прокттЦ.. Зпайден1 таи i гоометрП. експерименту, пра гася п'езозмйза вказштх вэлнчнн а максзнзлъна. 4.3апропоноввно i ексшримэятально апробовано так! г.этода ПОЗ:

-модкф1кований 1нерс1пно-1нтерфвроштр5ПШ1а метод,якай дозволяз визначата як ебс<шзтн1 ПОК,тан i коефЩ1шта пруяно! податлзвосП, пасбх1дн1 при розрахунках п' езооптпчних коеф1ц1бят1в;

- метод шм1ргаань поворот!шх та поворотгго-зсувяик ПОК шляхта рэестрацП п'езозм1н:! просторового пологання оптачно1 ocl;

- 1нтерфврометр:гшиа метод визначення н«обх1дши пря розрахунках ПОХ показнш<1в заломлення 1зотропних та ш1зотропгт матер1ол1в. Б.Описано ряд техн1чних р1оень фотспруэтах однопорядковпх та Сагатопорядковях горет8орювач1в статичного тиску, як! дозволяють суттеэо п1деичити точн1сть шм1ршання таску пря зберагетга1 д1слазону його зм1н. Розгляда еться прзстрШ дяя одночасного шм1рюванпя таску 1 температура з кокпенсатео тешэратурнзх похибок п'езооптичного каналу. •

6.На приклад1 прозоро! корам1ки ЦТСЛ анал1зуються особлявост! релаксацШиих процес1в фотопрусност!, ввалявих в практячннх застосуваннях фотопруянях натер1ая!в.

- га -

resшяатн дйсертаци вшвдш: в шисхшях пшшицш: I .Мыщск В.Г., Аадручак A.C. Особенности выбора системы координат при изучении пьезооптического аффекта. Льезооптическяв поверхности.// Препр.ИТФ АН УССР. Киев, 1990.ИТФ-90-32р. 9с.

2.Kytsyk B.C., Pryria Yb.V..Andrushchak A.S. The lithium nlobate plezooptlcal ieaturoaZ/Ciyat.Res.Techno1.1991.V.26.N7.P.931-940.

3. Кадак Б.Г., Авдрувдк A.C., Прир1з Я.В. П'езооптичний ефект в крясталах танталату л1т1ю А/У®Е. 1992. Т. 37. J58. С .1240-1244.

4.Ишшк Б.Г. .Осака Б.В. ,Андрущак A.C. .Пэтрушко Р.С.НЬвнв метод отделения вращательных пьвзоолтическш коэф&щнентов „а пршшрэ кристаллов ТГС+1г-а-алашя//Изв.АН СССР.Сер.физД9Э0.т.Б4. т. C.II50-II54.

Б.Кшвт В.Г., Андруцак A.C. Ваб1р позитивна* напрянйв крисгаллоф!-зачннх осей пря говяому внвчэнн1 пл езэоптечкого ефекту//УСХЛ993. T.38.W.C.49-S6.

6. Андруцак A.C., Кяцык Б.Г.. Осака Б.В., Летрувко P.C. Пьезоиз-манаквэ угла между оптичэакита оскка в кристаллах ГГС+Ь-а-аланан //1чр8сталя0грвфкя.1992.т.37.|©.с.б33-536.

7. Андруцак A.C., Кицик Б.Г., Лвбнч О.В. П'езооптичн! вказ1вн1 поверхн1 криотал!в нЮбату л1т!ю //№£ Л992 .Т. 37 .ЯЗ. СЛ 217-1224.

8. Аддруодк A.C., Ныцык Б.Г. Измерение показателей преломюния взотропньк в кристаллических материалов кнтерферометрическин методом //Измерительная техника.1992.W7.с.33-34.

9. Имдак Б.Р.. Андруаак A.C. Сечения указательных поверхностей пъезооптического эффекта//Кристаллографяя.1992.Т.38.*1.С.242-245. Ю.Кэдык Б.Г., Демьяншии Н.В., Яковлева Л.М., Андрущак A.C. Пьезо-оптическиЯ эффект в кристаллах алшокалиевых квасцов ff Кристаллография. 1993.Т.38.С.233-241.

Н.Иыцык Б.Г..Андруцак А.С.Шодаоздачаость выбора кристаадофизичес-кой система коарданат щи изучении пье зооптичв ского аффекте на примере кристаллов 1ШЮ3//КрастаАЖЯТрафйя.1Э90.Т.35.*е.СЛ574-157Б.

12.Андрущак A.C..кицик Б.Г.«Ромаико В.А.,0егл1ныа Я.а. П' езооптичний ефект в кристалах. Ва^г1_5Д5Ь2Оэ//УФНЛ99Г.'Г.зв.*4.С.618-622.

13. Андрущак A.C., Коваленко Л.Ф., Ышдак Б.Г.. Осика Б.В. П' езооптичн 1 вказ1вн1 повврхн! кристал!в Ba^S^ _Х'Л>2°6 Ф1зична електрон1ка.Льв1в,1991.№42.СЛ05-Ш.

14. Дядрущак A.C., Коваленко Л.Ф., МшдикБ.Г., Осика Б.В., Ромапко В.А,, Сегл1ньш Я.П. П'езооптичн1 властивост1 кристал1в бастрону // Рвспубл.конфервнц1я: ' Параметрична красталооптика та 11 застосування. Тези допов.Льв1в,1990.С.31.

I6.A.O.I645I2I СССР.Дифференциальный измеритель давления// Осыка Б.В.,Мицык Б.Г. .Апдрущак A.C..Землинский Р.Л.Опубл.БИ Л7.1990.

16.Алдрукак A.C. ,Ммшк В.Г. ,Осыка В.В. Фотоупругий преобразователь давления // Полокит.рея. ВН1ШШЭ »4852979/10 от 28.06.1991.

17. A.c. 1654700 СССР. Устройство для измерения давления // Андру-щак A.C., Шцик В.Г., Осшса Б.В. Опубл. БИ Hßl. 1991.

18. Андрущак A.C., Ныцик Б.Г., Осыка В.В. Оптические преобразователь давления и температуры // Половят, pea. ВШИЛИ JM724898/IQ ОТ 4.01.1992.

19. A.c. I7I6344 СССР. Устройство для измерения давления // йицак Б.Г., Осыка Б.В,, Авдруцвк A.C. Опубл. Ш £8.1992.

20. Апдрущак A.C., Мицтс Б.Г., Осыка В.В. По ляраэационно- оптичес-киЯ измеритель давления // ПТЭ. 1990. ДЗ. C.24I.

21. Мицык Б.Г., Осаха Б.В., Апдрущак A.C. Оптический измеритель давления //ГГГЭЛ991.£2.С.240-24Г.

22. Авдрущах A.C., .Мыццк Б.Г., Осака Б.В., Петрувко P.C. // Рес-публ. конференция:Оптические датчики физических величин. Теансн' дохл. Больци/Шлдова/. 1990. C.IO.

23.Апдрущак А.С.,Иаццк Б.Г.,Осыка Б.В..Прнриз Я.В. Пьезооптическиа эффект в кристаллах гагобата лития//13-я Всесоюзная конференция по физика согнетоэлектркков.Тезисы докл.Ростов п/Д, 1989. Т.2. 0.78.

24. Андрущак A.C., Иыццк Б.Г., Осыка Б.В. ОптоэлектрошшЯ ыаогота--рядковый преобразователь давления // Нзядупародное совещание: Оп-тоэлектроника-89. Тазиси докл.Баку. 1989. С.207.

25. Kytsyk B.C., Andrushctiak A.S., Rooaehüo V.A. Tha crystal phase tranaition photoelastlclty and its practical use in pressure pichupa, level ganges and iloraatera // UKralnian-french sympoaiua "Condensed matter: science and industry". Abatracts. Lvlv,1993.

26. Мицяк Б.Г.. Андрудак A.C., Дем'яшдада R.B., Ромаяко В.А. Багатопорядков! дистанц1Ян1 вия1рвв0ч1 температурн//7-а М1жнародаа наук.-техн. конф." Електричн! метода та эасоби гам1рязадая темпоратури". Този допов. Льв1в, I992.C.77.

27. Hytsyk. B.G.,Andruflhchak A.S..ОзуХа B.V.,Ozollnsh El.,Pauline F. Relaxation of piezooptic effect in PZLT-ceramlca // Intern.sclent, confer. Electronic ceramics - Production and Properties: Abatr. Riga, 1990.